- •Министерство образования и науки российской федерации
- •Занятие № 1. Расчет параметров случайных сигналов
- •Задание
- •Определить его числовые характеристики.
- •Занятие № 2. Расчет информационных характеристик простых и сложных сигналов
- •Занятие № 3 Расчет информационных характеристик дискретных источников сообщений
- •Задание
- •Занятие № 4. Расчет скорости передачи информации и пропускной способности каналов с помехами
- •Задание
- •Занятие №5. Исследование математической модели дискретного канала связи
- •Решение.
- •С учетом, что смесь сигнала и помехи аддитивна, закон распределения мгновенных значений соответствующих сигналов и помехи можно записать
- •Занятие №6 Исследование корректирующих способностей систематических кодов
- •Занятие №7. Исследование процесса кодирования и декодирования систематических кодов на основе проверочных уравнений
- •Занятие №8 Построение кодирующего устройства для линейных кодов
- •Задание
- •Занятие № 9. Построение декодирующего устройства для линейных кодов
- •Задание
- •Занятие № 10. Исследование генератора псп, построенного в виде многотактового кодового фильтра
- •Порядок отработки вопросов занятия
- •Редактор л.Д. Бородастова
- •355029, Г. Ставрополь, пр. Кулакова, 2 Издательство Северо-Кавказского государственного технического университета
- •Типография СевКавГту
Министерство образования и науки российской федерации
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к практическим занятиям по дисциплине
«Теория информации»
для студентов специальности 075500 (090105) – Комплексное
обеспечение информационной безопасности
автоматизированных систем
Ставрополь 2009
Методические указания составлены с учетом требований ГОС ВПО по специальности 075500 (090105) – Комплексное обеспечение информационной безопасности автоматизированных систем
Данные методические указания позволяют получить практические навыки по изучению основных положений теории обработки и передачи информации по каналам связи, оценки ее количества, построения безизбыточных и помехоустойчивых кодов, дискретизации и квантованию аналоговых сигналов в системах передачи данных.
Методические указания составлены в полном соответствии с программой дисциплины и рекомендуются студентам специальности 075500 «КОИБАС» при изучении дисциплины «Теория информации».
Составитель: д.т.н., профессор Калмыков И.А.
Методические указания составлены с учетом требований ГОС ВПО по специальности 075500 (090105) – Комплексное обеспечение информационной безопасности автоматизированных систем при изучении дисциплины «Теория информации»
При прохождении данной дисциплины студенты изучат математические модели каналов передачи данных, основы модуляции информации, основы теории обработки и передачи информации по каналам связи, оценки ее количества, построения безизбыточных и помехоустойчивых кодов, дискретизации и квантованию аналоговых сигналов в системах передачи.
Вопросы, изученные в ходе выполнения данных практических занятий, помогут студентам полностью освоить принципы построения и функционирования систем передачи данных, что будет являться основой при выполнении выпускных квалификационных работ.
Занятие № 1. Расчет параметров случайных сигналов
Теоретическая часть
Основным содержанием задачи приема сигналов на фоне помех является наиболее полное извлечение информации из сигналов. Успешно решить эту задачу можно, используя статистические методы. Процесс описания, которого является случайная функция времени, называется случайным процессом.
Реализация процесса - это конкретный вид, принимаемый случайным процессом в результате опыта. Отдельные наблюдения над случайным процессом, протекающим в однотипных системах при одинаковых условиях, дают различные реализации случайного процесса.
Ансамблем реализации случайного процесса называется совокупность реализаций случайного процесса, полученных в результате опыта. Величина k-ой выборки (реализация случайного процесса) в определенный момент времени t=t1 называется выборка случайного процесса Xк (t1).
Совокупность выборок (значений) в определенный момент времени t1 образуют случайную величину x (t1). Вероятность того, что в определенный момент времени величина x(t1) находится в пределах
, (1)
где 1(x1 , t1) есть одномерная плотность вероятности или одномерная функция распределения случайного процесса X(t).
Наиболее часто в информационных системах в качестве 1(x1 , t1) используется нормальный закон:
, (2)
где - среднеквадратическое отклонение; а - математическое ожидание.
Подставив данное выражение в формулу (1) получим вероятность того что сигнал будет находиться в пределах: [x1 , x1 +x]
. (3)
При любом законе распределения плотности вероятности справедливо следующее равенство:
. (4)
Одномерный закон распределения плотности вероятности является простейшей статистической характеристикой. Он дает представление о процессе лишь в отдельные моменты времени